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PCB板可装配设计、PCBA组装、低成本设计——三方面解读可制造性设计

助工
2022-08-26 15:29:21     打赏

什么是可制造性设计?


Design for manufacturability,即从从设计开始考虑产品的可制造性,提高产品的直通率及可靠性,使得产品更易于制造的同时降低制造成本。


可制造性设计是基于并行设计的思想,在产品的设计阶段就综合考虑制造过程中的工艺要求、测试要求和组装的合理性,通过设计的手段来把控产品的成本、性能和质量。


一般看来,可制造性设计主要包括三个方面:PCB板可制造性设计、PCBA可装配设计、低制造成本设计。


PCB板的可制造性设计主要是站在PCB板制造的角度,考虑制造的制程参数,从而提高制板直通率,降低过程沟通成本。比如说线宽、线距设计得是否足够,能否满足工厂的真实要求,孔到线、孔到孔之间的距离是否合规,这些要点在设计的时候就要考虑清楚。


PCBA的可装配设计是站在PCBA装配加工的角度考虑怎么规范布局,怎么正确地设计PCB封装,器件的散热均衡等等问题。规范布局一般是考虑器件和器件之间的距离不能太近,不能发生空间性的干涉。PCB封装主要是基于焊接性能的考虑,元器件和PCB的焊盘需要匹配,以及考虑器件的引脚,它的爬锡余量是否足够。


低制造成本,同样也是非常重要的,一个产品的市场竞争力如何,很大的因素是取决于它的成本,基于成本,从两个方面考虑,第一是选择制造工艺的时候,设计者需要尽量从优从简;第二则是需要掌握板厂的报价规律,每个板厂都有一套自己的报价逻辑,或许板厂的报价规则会有偏差,但是绝大部分都是差不多的。


综上,不难发现,设计工程师需要考虑的东西非常多,稍微严格的公司,他们可能会有几十道、上百条设计规则,如果不借助工具,全部人为把控,出错的几率是很高的。然而,当前市场上工艺检查的工具软件并不多,少数几款商业化的软件,大多售价高昂,很多中小企业都难以承受。


那么,企业现在一般是怎么做可制造性分析呢?——他们会有一个检查清单,人工对着检查清单逐一检查。然而这样效率很低,同时也容易出错。以至于部分公司直接跳过这一项,不进行工艺检查。


基于此,华秋开发了华秋DFM软件,一款针对PCB设计做工艺检查的软件。华秋DFM是华秋电子自主研发的PCB可制造性分析软件,它是一款免费的国产软件,主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA装配分析、优化方向推荐、价格交期评估、供应链下单、阻抗计算等工具。


华秋DFM主要能给工程师带来以下几点价值:


01

规范设计:通过华秋DFM软件分析之后,软件会出现提示,如果设计不规范,或者有风险,软件都会提供合理化的建议。

02

提升品质:如果设计规范了,那么品质便自然可以提升。

03

减少沟通:是指减少设计和生产端的沟通,设计规范以后能够降低沟通成本。

04

缩短周期:可以提升生产的直通率,能够缩短产品开发周期,也能达到降低成本的作用,所以华秋DFM可以作为设计和生产之间的桥梁,让制造更简单。


近日,华秋DFM推出了新版本,可实现制造与设计过程同步,模拟选定的PCB产品从设计、制造到组装的整个生产流程,华秋DFM使BOM表整理、元器件匹配、裸板分析及组装分析四个模块相互联系,共同协作来完成一个完整的DFM分析。



整个软件的操作过程——DFM解析PCB文件、ODB文件或Gerber文件后,导入BOM表再匹配元件库,通过华秋公司创建的元件库进行器件匹配,最后通过调用DFM中的规则,对文件进行一系列的检查。整个过程相当于在设计阶段融入制造规则,建立新的PCB设计流程,以减少设计的变更带来的周期延长,保证生产质量和效率。在制造前期解决或发现所有可能的质量隐患,将产品研制的迭代次数降到最低,减少成本,提高了产品的市场竞争力。


具体来看,针对可制造性设计所包括的三个方面,华秋DFM均推出了对应的功能。


PCB裸板分析,软件内有19大项功能,52项细则检查规则,主要涵盖了钻孔、线路、阻焊、字符等模块。三个比较典型的分析项为开短路分析、布线分析、孔线距离分析。


裸板分析


PCBA组装分析,针对这一模块华秋DFM大概有10大项、234细项的检查规则。组装分析主要包括以下几个部分:一是元器件的引脚和焊盘的校验;二是器件间距分析;三是焊接性能检查;四是器件焊盘设计分析。


PCBA 可焊性校验


制造成本分析,DFM软件里分析完后,凡是跟价格相关的参数都会提示,一些超过工厂加价的参数,软件也会提示,并且向客户建议。此外软件还有拼板核算利用率的工具,以提高拼板利用率,降低成本。同时软件会实时计算分析资料的价格和交期,包括PCB和SMT的价格和交期。


SMT报价


后续,【华秋电子】公众号将围绕以上三个模块,结合实际案例演示华秋DFM的庞大功能,欢迎大家持续关注!


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2022-08-26 15:53:38     打赏
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工程师
2022-09-16 23:02:05     打赏
6楼

讲解的非常不错


高工
2022-09-17 23:47:09     打赏
7楼

讲解的很详细


专家
2022-09-18 03:38:55     打赏
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菜鸟
2022-09-18 05:31:50     打赏
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实用技术


专家
2022-09-18 08:00:41     打赏
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